Présentation aux Biennales CAP2ER du principe des émissions de méthane entérique, de ses méthodes d'estimation et des leviers pour les réduire

1. 27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
1
Réduire les émissions de méthane entérique,
quelles solutions et quels outils pour
accompagner les éleveurs ?
Nicolas GAUDILLIERE – ELIANCE
Raphaël BORE – Institut de l’élevage

2. Plan de l’intervention
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
2
Le B.A.-BA des émissions de méthane entérique des bovins
Estimer les émissions de méthane à partir d’un échantillon de lait
Les leviers de réduction des émissions de méthane entérique
Méthane 2030 : Solutions multi-leviers pour accélérer la réduction des
émissions de méthane entérique

3. 27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
3
Le B.A.-BA des émissions de
méthane entérique des bovins
Raphaël Boré – Institut de l’élevage

4. Comment les vaches
produisent-elles du méthane ?
• Les fourrages et concentrés sont dégradés en acides gras
volatils (AGV) par des micro-organismes fermentatifs présents
dans le rumen
• Une partie de l’hydrogène (H2) produit durant les
fermentations est converti en méthane par d’autres
microorganismes : les Archées méthanogènes
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
4
AGV
H2
CO2
CH4
90% du
CH4 total
10% du
CH4 total

5. Comment les vaches
produisent-elles du méthane ?
• Des émissions différentes au cours de la journée, en lien
avec les repas
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
5
REPAS

6. Une idée de la quantité de
méthane entérique par jour ?
Pour une vache laitière ?
A. Plutôt 100 g
B. Plutôt 500 g
C. Plutôt 1 kg
D. Plutôt 10 kg
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
6

7. Une idée de la quantité de
méthane entérique par jour ?
Pour une vache laitière ?
A. Plutôt 100 g
B. Plutôt 500 g
C. Plutôt 1 kg
D. Plutôt 10 kg
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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N=64
N=29

8. Comment les mesure-t-on ?
Les méthodes de référence
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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Le gaz traceur SF6
Harnais de collecte de gaz
+ bolus de gaz traceur dont le taux de
relargage dans le rumen est connu
La chambre respiratoire
Mesure continue dans une
chambre au flux d’air contrôlé
CH4 (g/j) = flux air x [CH4]
CH4 (g/j) = SF6 bolus x [CH4]
[SF6]

9. 27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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CH4 (g/j) = flux d’air x [CH4]
Le GreenFeed (C-Lock, Rapid City, SD, USA)
▪ Distributeur d’aliment couplé à
différents capteurs (composition
gaz, position tête, anémomètre)
▪ Mesures « spot » de quelques min
(3-4 min)
▪ ~20-25 animaux en simultané
Bonne corrélation avec méthode de
référence :
CH4 (GF) = 1.01 CH4 (chambre) – 17
(R2 = 0.92)
(Huhtanen et al. 2019)
Comment les mesure-t-on ?
Les méthodes de référence

10. 27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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Précises, répétables
Bien décrites dans les publications scientifiques
Equipements lourds
Mise en œuvre très complexe
Nombre limité d’animaux testés
Comment les mesure-t-on ?
Les méthodes de référence

11. Comment les mesure-t-on ?
Les méthodes alternatives
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
11
Le Sniffer
Le Laser Methane Detector
[CH4] en ppm
▪ Laser infrarouge spécifique CH4
▪ Mesure de la concentration en CH4 (ppm/m) de l’air expiré et éructé.
▪ Mesure sur des périodes courtes (de 4-5 minutes)

12. Les méthodes de prédiction
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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CH4
aX + bY + cZ + …
Méthode INRA 2018 : Ration et Niveau d’ingestion
Sauvant et al. 2013
CH4 (g/kgMOdc) = (MSI, PV, Proportion de concentré)

13. Estimer les émissions de
méthane à partir d’un
échantillon de lait
Nicolas GAUDILLIERE – ELIANCE

14. Chiffres clés 2022 :
• 29 346 élevages bovins lait suivis en
contrôle de performances officiel
• Plus de 2 millions de vaches
contrôlées
• Plus de 64 000 échantillons de lait
prélevés tous les jours
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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A. LECERF CNIEL

15. Faire parler l’échantillon
de lait
• La spectrométrie MIR : un outil utilisé en routine dans les
entreprises du réseau ELIANCE
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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A. LECERF CNIEL
(Lacolait, Roulans)
TB, TP, Lactose, BHB,
acétone…
Modèles d’estimation issus
de différents programmes de
recherche et collaborations
Standardisation
Acides Gas, Minéraux,
Acétone, BHB,
Fromageabilité
Outils :
Lait’AGe, CetoMIR

16. De l’échantillon de lait au
méthane ?
• L’intensité des émissions de méthane peut être corrélée à
la composition fine du lait
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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La méthanogenèse et la synthèse des Acides Gras du lait sont des mécanismes liés :
Exemple des travaux de l’INRAE de Theix (Chilliard et al., 2009)
➔ De nombreux travaux scientifiques
visent à estimer les émissions de méthane
entérique à partir de la spectrométrie MIR
sur le lait
Méthane
(g/j)
AG C8:0 à C16:0(g/j)

17. De l’échantillon de lait au
méthane ?
• De nombreux travaux pour construire des équations
d’estimation robustes
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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Analyses de références
+
Base de calibration
Création d’un modèle
statistique (= équation)
Implémentation et
utilisation en routine
Spectres MIR
Quelques points de vigilance :
- Quelle précision des équations ?
- Quel domaine de validité ?

18. De l’échantillon de lait au
méthane ?
• Equation méthane déployée au sein du réseau
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
18
Modèle développé par le CRAW et l’université
de Liège-Gembloux Agro-Bio Tech (Vanlierde et
al., 2020)
Base de calibration :
• 1158 données de références (Chambre
repiratoire+SF6) obtenues sur 323 vaches
• Différents régimes alimentaires et 8 races
différentes
➔ Accord entre le consortium GHG et le consortium OptiMIR pour obtenir un droit d’utilisation de
l’équation
➔ Déploiement en cours au sein des ECEL du consortium OptiMIR
➔ Partenariat avec les membres du consortium GHG pour des transferts de données. Objectif :
diffuser des données « méthane » toutes issues de la même équation

19. Quelles applications
concrètes ?
• Positionner les résultats des élevages à chaque contrôle
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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Travaux en cours au sein des
ECEL OptiMIR
➔ Acquisition de références
➔ Capitalisation des
expériences
Exemple de valorisation :

20. Quelles applications
concrètes ?
• Un nouveau caractère disponible à grande échelle pour
une évaluation génétique
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
20
Travaux en cours :
Programme Méthabreed
Projet Méthane 2030
D’autres expériences prometteuses à l’étranger :

21. 27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
21
Des leviers pour réduire les
émissions de méthane
entérique

22. Des leviers pour réduire les
émissions de méthane
entérique
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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Conduite du troupeau
Génétique
Ration
Additifs

23. 27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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Stratégie
Potentiel de
réduction
Disponibilité /
Application en ferme
Améliorer la productivité + à ++ • Disponible
Se rapprocher d’un vêlage 2 ans + à ++ • Disponible
Réduire le taux de réforme et de
renouvellement
+ à ++ • Disponible
Améliorer la santé et la reproduction + à ++ • Disponible
La conduite du troupeau
Améliorer la productivité
Réduire les périodes improductives
Peut être associé à + d’émissions de GES indirectes (carburants, déforestation…)
pour réduire les émissions de CH4 par kg de lait.

24. 27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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Stratégie
Potentiel de
réduction
Disponibilité /
Application en ferme
Amidon (25% MS à ne pas dépasser) ++ • Disponible
• Pour ration à l’auge
• Pâturage ?
Introduction d’espèces riches en tanins
(Chicorée, Sainfoin, …) dans les prairies
= à ++
Très variable
• Disponible
Lipides (+3-4%) • Moyen (10 à 20%) • Disponible
• Pour ration à l’auge
• Pâturage ?
Nitrate (1-2% MS) : ingrédient
alimentaire
+ à ++ • Disponible (brevet monde)
La composition de la ration
Programme en cours : GrASTech

25. Les additifs alimentaires
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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Honan et al., 2020

26. Les additifs alimentaires
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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Stratégie Potentiel de réduction
Disponibilité /
Application en ferme
Algues (rouge et marron à
1-3% MSI)
Bromoforme, composés
halogénés
• +++
• Persistant
• En développement
• Pour ration à l’auge
Bovaer (3-NOP)
Inhibition d’enzyme
• +++
• Persistant
• Répétable
• Bientôt commercialisé en Europe
• Pâturage (18 mois en NZ)
Programme en cours : Meth’Algues
Pas de résidus dans les produits
Pas d’effets sur la santé animale et
humaine
Potentiel de réduction très élevé
Coût ?
Acceptabilité ?
Production indirecte de GES ?
Algues : Bromoforme toxique (pour la
couche d’ozone)

27. La sélection génétique
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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Stratégie Potentiel de réduction
Disponibilité /
Application en ferme
Sélection des animaux
faibles émetteurs
+
(h2=0,29-0,40)
• En cours de développement
Programme en cours : MethaBreed
Besoin d’un grand nombre de mesure
Répétabilité (temps) selon les rations ?
Corrélation négative avec d’autres caractères ?
Quel poids dans les objectifs de sélection ?
Peu couteux
Efficace à long terme

28. Pour conclure !
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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Conduite du troupeau
Génétique
Ration
Additifs
Des leviers efficaces existent
pour réduire les émissions de
CH4 des bovins …
Le CH4 n’est qu’un seul des 3
principaux gaz à effet de serre
Stratégie globale de réduction des impacts de l’élevage sur l’environnement doit
être réfléchie sur l’ensemble du système
CH4
N2O
CO2
L’environnement ne se
résume pas qu’aux GES

29. 27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
29
Méthane 2030 :
Elaboration de solutions multi-leviers pour accélérer la
réduction des émissions de méthane entérique dans les
élevages de bovins

30. Objectifs
Développer/consolider des références d’émission CH4 selon
différents facteurs
Développer/finaliser des outils support au conseil aux
éleveurs par les acteurs de terrain
Elaboration de la boîte à outils - audit carbone (CAP’2ER
enrichi), conseil, génétique
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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Développer et déployer auprès de l’ensemble des éleveurs bovins des
solutions pour réduire leurs émissions de CH4 par une stratégie de
combinaison des différents leviers disponibles.
1
2
3

31. Les partenaires
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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Pilotage du partenariat et du projet :
consortium, communication, valorisation de la PI
A B
Membres associés Membres exécutifs
Associer
l’ensemble des
parties prenantes
des filières
Produire les outils terrain et organiser la prise
en main par les conseillers et les éleveurs
Produire de la
connaissance
pratique et
traduire les
preuves de
concept en
applications

32. Les apports de Méthane 2030
pour le conseil CAP’2ER
27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
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Mise à disposition d’un index génomique pour faciliter la mise en
œuvre de la sélection génomique
Evaluer des solutions nutritionnelles et fournir à CAP’2ER® les
équations permettant de les prendre en compte
Evaluation des stratégies de réduction des émissions de méthane
sur l’ensemble du système pour mettre à disposition des
référentiels et des outils de conseil

33. 27 – 29 septembre 2023 1ères Biennales des Conseillers CAP’2ER®
33
Merci de votre attention !